JPS59890A - 電気ア−ク炉用電極装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 しくは、金属製の液冷された上部位および上部位に収り
付けられた消耗物質製の下部位ならびに１１動電極支持
アームおよび電力および冷却量、例えば冷却液のだめの
連結部材からなる電気アーク炉用電極装置に関する。

金属製の液冷された上部位および上部位に収り付けられ
た消耗物質、好ましくは、グラファイト製の下部位から
なる電極は、一般に、結合電極（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏ
ｎ　　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）として知られている。ヨ
ーロッパ特許出願第８０１０６５８１．４リ（ここのタ
イプの結合電極が記載されている。これらの有用性が示
されてから、これらの電極は、かなりの割合で従来のグ
ラファイト電極に代って置きかえられている。

しかし、いかに結合電極を動力供給部または冷却剤供給
部のような必要な設備ｌこ連結させるかおよびいかに該
電極を電気アーク炉のところで各電極支持アームに収り
付は捷たけ挿入させるかの問題は未だ満足には解決され
ていない。現在、通常の軍：々べ支持アームは、確立さ
れた概念を捨てることなく、単純にその結合電極に適合
するように変えられている。電極の側面で従来の垂直に
可動な旋回電極支持アームは径方向に可動のクランプ・
ジョーを敗囲み、その間に使用される電極がホイストに
よって挿入され、それにより該クランプ・ジョーが電極
の外装域を押えつける。このようにして、電極は押込固
定される。同時にクランプ・ジョーは電極の導電部品に
対する電流輸送のための接触装置として作用する。グラ
ファイト電極が使用される場合、クランプ・ジョーはグ
ラファイトカラムをその上端部で収囲み、一方、結合電
極のクランプ・ジョーは電極の金属部位を直接取囲むか
、寸たは導電性の中間部材を介して金属部位と接触する
。

結合電極が開用される場合、従来の電極支持アームを開
用することは、比較的複雑である。なぜならば、通常の
収扱い操作に加えて、冷却液ダクトを連結する必要．が
あるからである。これは、電極を作１（Ｉノさせるため
に設置するに際して別の操作によって行なわれる。一方
、この電極を交換する場合には、これらのダクトは別の
操作で、分離しなければならない。これらの操作は、運
転中の炉のところまだはその近くで、過酷な作刹条佇下
で行なわれるため、これらの操作は多くの時開を要する
ばかりでなく、まだ、困難でもある。

本発明の目的は、各結合電極を単一の操作で作動させ、
壕だけ作動させなくする電気アーク！ＰＩこ対する結合
電極の挿入および連結に関する全く新しい概念を開光す
ることである。

本発明による解決は機械的締結部材および電流および冷
却液のだめの連結部材が、電極支持アーム中で一体とな
り、これらの部材ならびに電極上の対応する部材が、プ
ラグ連結として設計されていることを提供することであ
る。

結合電極の操作に必要な全ての部材まだは連結ユニット
を結合した本発明に係る電極支持アームによれば、単一
操作で電極を電極支持アームに連結し、それを操作位置
にすることかり能であり、また、操作を停止する場合、
電極を電極支持アームから分離させることができる。こ
れがｏＴ能であるのは、全ての部側かプラグ連結として
設計されているからである。このようにして、電極は、
電極支持アーム番こ、一方では機械的締結部材に、他方
では電力および冷却液の連結部材に連結させ、一方操作
を停止する場合は、分離させる。その結果、かなりの収
扱い時間が節約される。

同時に、本発明に係る装置は非常にコンパクトである。

なぜならば、電極および電極支持アームか構造的ユニッ
トを構成し、それが炉の設計をより自由にさせているか
らである。

本発明に係る概念の有用な具体例は他の請求の範囲から
生じる。

電極支持アームは、例えば、垂直軸を有する受は部財を
有し、それは底部が開放して下方からこの受は部財の中
に挿入される電極の上端部を支持する。

この配置によって、該電極を、単一操作で下方からｒａ
ｔ支持アームの中に挿入でき、ついで該電１４ｉ持アー
ムに締結させることができ、一方、電力および冷却液の
連結が同時になされる。さら薯こ、電極支持アームは箱
型の溶接された構造として設計されてもよい。そのよう
な電極支持アームは、ついで、電極および電極支持アー
ムの間のより鋭敏な連結装置の構成部品を収納し、それ
らを汚れまたは損出から保護するために用いることがで
きる。

電極および電極支持アームの間の締結部伺が、受は部材
中に位置している押込締結手段として設計されているこ
とがを利である。

そのような締結部材は、電極および電極支持アームの間
の単純な固定接続を構成するばかりでなく、分離するこ
とができる高度な機械陶装ＲＥ力の接続も構成する。こ
れかり能であるのは、クランプ・ジョーが電気的接触装
置としても適用されている従来の電極支持アームに対し
て、この新規な概念が、機械的締結手段および電気的接
触装置は２つの別異の構成要素の群に属するという考え
に基づくものだからである。

単純な組立てを行ない、かつ、押込締結部材の１．１頼
すべき機能を保証するために、この部材は差込キャッチ
として設計される。このために、締結部材の差込リング
は電極支持アームの受は部材中で同軸的に旋回し、かつ
、電極は、電極が固定位置Ｉこある場合ｌこ電極支持ア
ームの差込リングの後１こ達する金属部位の外装域の上
端部に径方向差込固ポ部伺を有する。

さらに作猶を容易にするために、電極支持アームの差込
リングは空気圧的に、液圧的にまたは電気モーターによ
って操作されることが有利である。

このことは結合電極の操作まだは収扱いをさらに自動化
する。差込リングは、まだ固定した状態で６配置するこ
とができ、電極を回転させて電極支持アームで固定する
。

寸だ、電流の連結部材も受は部材中に位置し、一方、対
応する装置は電極の上端部に位置する。

電極が操作位置にある場合、これらの部材は、好１しく
は、非押込状態で電極支持アームとかみ合う。かくして
、このフラグ連結は、また電極の電気的除触も包含する
。

この構造の具体例においては、電極支持アーム中の電気
的連結部材は、受は部側中１こ同軸的に配置された連結
部品からなる。この連結部品の下部端は、云−バーのつ
いた、円錐形の外部表面を有し、一方、電ａｉはその上
端部に対応する円錐形の内部表面を持つリングを有して
いる。

この円錐形の連結は、一方で電極支持アームと他方で電
極との接触域の間で滑り嵌め連結となっている。わずか
な電気的移動抵抗だけであり、従って、効率の損失は非
常番こ少ない。

一方で電極支持アームの接触および他方で電極の接触の
間での電気的接触の確立は、操作位置において電極支持
アームの連結部品および電極のリングが、それらに対し
ての同軸的に作用するスプリング装置によって、互に圧
せられるという事実によってさらに改善される。これに
より、該スプリング装置は、円錐形の接触域の間でのす
ぐれた接触を提供するばかりでなく、たとえ他の動力源
が存在するか否かにかかわらず、確実な接触を保持する
。

さらＩこ、円錐形装置は、寸だ電極の正確な整合１こ貢
献する。

電極支持アームからの電極の簡単で迅速な分離のだめ１
こ、連結部品およびリングは、空気圧的に、液圧的に、
捷たは電気モーターによって操作することかできる離脱
機構によってはずすことができるようにすることが有利
である。

さらに、電極支持アームの受は部材は、冷却液の連結の
だめの連結部材を含み、一方、対応する部１か上極の上
端部１こ位置する。

電気的接触および冷却液連結が非常に接近していること
は、単一の冷却サイクルで電極ならびに該電気的接触域
を簡単に冷却することを可能にする。

電極および冷却液の間の連結を提供するプラグ連結とル
ーこ、その構造は、電極が、電極支持７−ムの受は部側
中に位置する同軸的な供給部品に連結させることができ
る、冷却液の供給のだめの中央管を有するようになって
おり、一方、冷却液は、中央管を囲む管を通り、電極の
排出ダクトに連結させることができる、該供給ダクトと
同軸の電極支持アームの受は部材の排出部品Ｉこより、
電極から排出される。

全構成の非常に単純でコンパクトな配置は、電気的連結
部材の連結部品か中空シリンダーの形を有することによ
って保証さバ、その中で冷却液の供給部品は同軸的１こ
位置し、その低部は冷却液の排出部品として作用する。

これは、電気的接触域の持に集中的な冷却を生じさせる
。

冷却液の供給および排出ダクトが、また電流の伝導体と
しても作用することは、同じ目的（こ役立つ。

このために必要な唯一なことは、電極の受は部側を含有
する電極支持アームの一部分をその残りの部分から電気
的に絶縁することである。

つぎに添付の図面を用いて本発明をさらｇこ詳しく説明
する。

図面中、第１図は本発明による電極支持アームおよび結
合電極からなる構造ユニットの１つの具体例の垂直断面
図である。第２図は第１図のＡ−Ａ促１こ沿った断げ＋
ｉ図である。

第１図ｆｄ、市俺の［１ｌｌＪ而上の電極支持アームｌ
の端部を示す。小極支持アーム本体ｌおよび２の垂直１
′１．降寸たは回転機構は従来のタイプのものである。

電極の側面土において、電極支持アームｌは、絶縁体３
によって電極支持アームの残りの部分から電気的に絶縁
された部分２を有する。部分２が市（１しく支持アーム
ｌの池の部分に連結される場合、この絶縁体３は最初に
挿入される。ついで、この連結は、フランジボルト（図
示せず）によって行なわれる。

この上極支持アーム１１こ対しτ結合電極が用いらｔ土
、その上部金属製部位４を模式的に示しである。この」
二部全屈製部位４は、外部ダクト５および外部ダクト５
の内部に同軸的に配置された中央管６からなる。結合電
極の上部金属製部位４は保１１φ外肢７によっτ保護さ
れている。

＋４ｉ　ＩＩ＜の方へ向けられている電極支持アーム１
の１１１３分２は、垂直軸方向の中空シリンダー状の底
部０１１１　、／））開１−１シている受は部側８から
なる。この受は部１才の内削は、基本的に電極の金属製
上部位４の回能１こ対応し、電極の金属製部位４の上端
部か上極支持アームの部分２の受は部側８の中に、下方
から挿入することができるよう１こなっている。受は部
材および電極の上部位は、高度な機械的安定性が保証さ
れるように調整されている。

電極支持アーム１の受は部材８に対する電極の機械的な
連結まだは固定は、機械的な押込締結部伺によって行な
われる。この部材は差込みリング９からなり、それは受
は部材の下方端部でその軸に同軸的に位置し、模式的に
示しであるベアリング１０上で枢軸上に置かれている。

第２図のＡ−Ａさせて、電極の金属製部位４の外部外装
板上に、径方向に相対した２つの差込み固定部ＩＪ’１
２かある。電極の金属製部位４の上端部が電極支持アー
ムｌの受は部材８の中に挿入されるときには、これらの
固定部材は、差込リング９の四部ｌｌを通って、それら
１２が差込みリング９上に位置する寸で移１のさせるこ
とができ、ついで、それは、例えば４５°回転させるこ
とができる。電極の固定部位１２が差込みリング９の背
面Ｉこ達すると、電（板支持アーム中での電極の押込固
定寸たは締結が完！する。差込みリング９は、手動的に
、空気圧的１こ、液圧的ｌこ捷だは電気的モーターによ
って回転させることができる。

電極および電極支持アームｌの連結と同時に電力および
冷却液の連結を確立するために、電極支持アーム１およ
び電極の金属製上部位４Ｈ１っぎの構成からなる。

上端部１こおいて、凹部８が軸受ケース１３１こ続き、
それは中空シリンダーの形状を有し、該凹所の軸と同軸
１こ位置する。この軸受ケース１３は適当ｌこ溶接され
た構造でよい。軸受ケース１３は連結部品１４を有し、
それは基本的には、同軸的に、才だ、軸方向に０ｒｌＪ
な中空シリンダーの形状を有する。該連結部品は電流の
接続ならびに冷却液の曲結を提供する。この目的のため
に連結部品１４の上端部は円錐状の分−パーのついだ外
部表面１５を有する。電極の金属部位４の上端部（こ、
対応する円錐形の内部表面１７を有する接触リング１６
がある。接触リング１６は電極の外部管５上に溶接する
ことができる。電極支持アーム中で、電極が作動位置に
ある場合、連結部品１４の円錐形の外部表面１５および
接触リング１６の円錐形の内部表面１７が、−組の螺旋
状圧縮スプリング１８の作用下でかみ合い、それは軸受
ケース１３の密閉壁１９および連結部品１４の隔壁２０
の聞に位置し、このようにして後者を下方に押圧する。

電極を分離しなければならない場合、連結部品１４は、
圧搾空気シリンダー２１の作用によってスプリング装置
１８からいくらか持ち上げられる。該シリンダーのピス
トン２２は連結部品１４の内側で同軸上１こしつかりと
固定された供給部品２３と相互１こ作用する。供給部品
２３は、冷却液および電流の同時供給を提供する。電極
の中央管６へ冷却液を供給するだめに、この中央管６に
供給部品２３と一直線に連結することができる。供給部
品２３または中央管６の一方はシール２４を有し、供給
部品２３および中央管６の防液連結を提供する。電（Ｎ
、は供給部品２３を介し、連結部品１４に、一ついでそ
こから電極の接触リング１６に供給される。そこから電
流は外部ダクト５および中央管６を介し、消耗物質、好
ましくは、グラファイトの電（仮の上部位に供給される
。

外部ダクト５および中央管６の間の電極中に位置する環
状空洞２５は、冷却液の排出のために使用される。そこ
から冷却液は、穴２６およびもう１つの環状室７１ｉｉ
１２７を介して排出部品２８として作用する連結部品１
４の上部位に通過する。そこから冷却液は再循環のだめ
に排出管２９を介して冷却液源（図示せず）に送られる
。排出管２９は、捷だ電流供給のために使用してもよく
、これでも壕だ電流を、連結部品１４を介して接触リン
グ１６１こ送ることができる。

全ての電流輸送部位、部材は、電気的１こ高度なｒム桿
物質、例えば銅からなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る電気アーク炉用電極装置の１具
体例の垂直断面図、第２図は、第１図のＡ−Ａ線に沿っ
た断面図である。 図面中の符号はっぎのことを意味する。 ｌ・・・電極支持アーム、２・・・支持アーム部分、３
・・・絶縁体、４・・・金属製上部位、５・・・外部ダ
クト、６・・・中央管、７・・・（！：護外被、８・・
・受は部側、９・・・差込みリング、ｌＯ・・・ベアリ
ング、１１・・・四部、１２・・・差込み固定部材、１
３・・・軸受はケース、１４・・・連結部品、１５・・
・外部表面、１６・・・接触リング、１７・・・内部表
面、１８・・・圧縮スプリング、１９・・・密閉壁、２
０・・・隔壁、２１・・・シリンダー、２２・・・ピス
トン、２３・・・供給部品、２４・・・シール、２５゜
２７・・・環状空洞、２６・・・穴、２８・・・排出部
品、２９・・・排出管。 特許出願人　アーク・テクノロジイズ・システムズ・リ
ミテッド 代　理　人　弁理士　青　山　　葆　ほか２名　　゛Ｆ
ＩＧ、２ 第１頁の続き 虎）発　明　者　インゲ・ラウテルバツハドイツ連邦共
和国ニュルンベル ク・ペーテルーフイツシャー− ストラーセ１５番 （７９発　明　者　トーマス・タウベ ドイツ連邦共和国エルランゲ ンーストイダツハ・アム・ホル フスグラーベン１１番 ０発　明　者　ディーチル・ツエルナードイツ連邦共和
国シュバイヒ・ ニュルンベルク・ヘンデルスト ラーセ１９番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　機械的締結部材ならびに電流および冷却液の
   連結のだめの連結部材か電極支持アームに組み込まれ、
   これらの部材ならびに電極上の対応する部側かプラグ連
   結として設計されていることを特徴とする、消耗物質製
   上部位が収付けられた金属製の冷却された上部位ならび
   に可動電極支持アームおよび電流および冷却剤、例えば
   冷却液のだめの連結手段からなる電気アーク炉用電極装
   置。 （２）該電極支持アームが、垂直軸を持つ受は部（Ａを
   有し、それが底面で開放されてその受は部材の中に挿入
   される電極の上端部を受ける前記第（１）項の装置。 ＋３＋　　’４　（ｉｉおよび電極支持アームの間の締
   結部位かｉ６込ジヨイントとして設計され、それが受は
   部ｉｉ中に位置し、それによって該締結部位の差込リン
   グか、電極の固定位置において、電極支持アームの差込
   リングの部位に達した電極の金属製部位の上端部で、径
   方向の差込締結部側と共ｌこ重縁支持アームの受は部材
   中で、同軸的ｇこ旋回し、該差込リングが空気圧的に、
   液圧的にまたは電気モーターによって操作される前記第
   （１）項または第（２）項の装置。 （４）電極支持アームの該受は部材が、まだ受は部材中
   で同軸的に配置された連結部材を有し、その下端部が円
   錐形のテーパーを付された外部表面を有し、それに対応
   する円錐形の内部表面を有するリングが電極の上端部に
   位置する前記第（３）項の装置。 （５）操作位置における電極支持アームの該連結部材お
   よび電極の該リングが、それらに対し同軸的に作用する
   スプリング装置によって互に抑圧され、該連結部材およ
   びリングが空気圧的、液圧的または電気モーター（こよ
   って操作される離脱機構記 によって分離可能な助手（４）項の装置。 △ （６）電極支持アームの受は部材中に位置する、冷却液
   連結用連結部材が、電極の中央管番こ連結することので
   きる同軸的な供１姶ダクトからなる前記第１５）頃の装
   置。 （７）電極支持アームの受は部材が、供給ダクトと同軸
   に位置する排出部品を有し、それが電極のυ１出ダクト
   に連結することができ、その排出ダクトか中火管の周囲
   に同軸的に配置されている前記第（６）項の装置。 （８）電気的連結部材の該連結部品が、基本的に中空シ
   リンダーケースの形を有し、その中に冷却液の供給部品
   が同軸的に配置され、その下部が冷却液用排出部品を構
   成するＩｆＩ記第（１）〜（７）頃いづれか１つの装置
   。 （９）冷却液のだめの該供給ダクトおよび該排出ダクト
   が、さらに電力供給ラインとして作用するｔ’ｒｆｉ記
   第（１）〜（７）頃いづれか１つの装置。 １０）　　電極のだめの受は部材がその中に位置する電
   隊支持アームの１部分が、電極支持アームの残りの部分
   から電気的に絶縁されている前記第（１）〜（７）偵い
   づれか１つの装置。